Un equipo internacional de científicos estudió peces que han visitado la EEI y descubrió los mecanismos celulares que gobiernan la pérdida ósea en gravedad cero. Resulta que la microgravedad cambia los genes que son responsables del desarrollo de las células del tejido óseo.
De hecho, no solo los esqueletos de peces se enferman de microgravedad. La pérdida de tejido óseo es uno de los problemas más graves que enfrentan los astronautas durante y después de su turno en la ISS. Las manifestaciones de la pérdida se asemejan a la osteoporosis senil, aunque los astronautas la encuentran mucho antes de la vejez: los huesos se vuelven más frágiles y quebradizos y pierden calcio. Los cambios a nivel celular se notan inmediatamente después de volar en un avión de buceo.
El mecanismo celular de la pérdida ósea no ha sido claro hasta ahora. Se sabe que la ingravidez cambia mucho en un organismo vivo; por ejemplo, el corazón pierde gradualmente su habilidad para acelerar con un cambio brusco de presión. Debido a esto, los astronautas que han regresado a la Tierra se desmayan por movimientos repentinos. Los cambios también ocurren a nivel de expresión genética y se observaron durante la recolección de biomateriales de los astronautas.
Contenedores de medusas de laboratorio llegan a la ISS
norte
Para averiguar qué sucede exactamente en las células óseas y cartilaginosas en gravedad cero, los científicos decidieron enviar peces de acuario japoneses medaka (Oryzias latipes) a la ISS, cuyos mecanismos celulares para el desarrollo de huesos y cartílagos son muy similares a los de los mamíferos. En 2014, peces modificados genéticamente volaron a bordo de la estación espacial, en cuyos cuerpos la mayor actividad de ciertos genes se reveló como un resplandor brillante.
Resultó que ya el primer día en gravedad cero, 105 genes comenzaron a trabajar duro en los peces, y otros 49, por el contrario, eran mucho menos activos en el espacio que en los cuerpos de los peces del grupo de control en la Tierra. De estos genes, 5 están asociados con el desarrollo de células esqueléticas: dos regulan el crecimiento de los osteoblastos (células óseas jóvenes) y tres, los osteoclastos, células gigantes que participan en la disolución del tejido óseo existente. Todos estos genes regulan la producción de factores de transcripción que intervienen en el desarrollo de osteoblastos y osteoclastos.
Pez medaka
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En condiciones normales, estos genes entran en funcionamiento en diferentes momentos, pero la ingravidez ha modificado sus horarios y ha provocado cambios graves en la estructura del tejido óseo. Los científicos aún tienen que explicar exactamente cómo sucede esto tanto en los peces de laboratorio como en los humanos.
Aún más importantes son las conclusiones generales de los autores del estudio: los cambios en la actividad genética en el primer día de un cambio en la gravedad sugieren que una célula tiene un mecanismo de defensa listo para usar contra los saltos en la gravedad, que se activa casi instantáneamente. Este mecanismo cambia significativamente la estructura completa de la cromatina, la sustancia del núcleo celular, que consta de ADN, ARN y proteínas necesarias para su trabajo, sintonizando el núcleo de acuerdo con el cambio de gravedad.
Los resultados de la investigación se publican en Scientific Reports.
